前言
當(dāng)前前端PFC+后級(jí)LLC的兩級(jí)架構(gòu)已成為中高功率電源的主流選擇，這樣既能滿足法規(guī)與EMI，又兼顧體積與可靠性。充電頭網(wǎng)近期拿到了一款基于PFC+LLC 二合一芯片 HR1275 的 PC 電源方案，接下來(lái)帶來(lái)改方案的詳細(xì)解析。
基于 PFC+LLC 二合一芯片 HR1275 的 PC 電源方案解析
實(shí)測(cè)該方案長(zhǎng)度為149.16mm。
寬度為75.59mm。
厚度約為49.34mm。
帶上電源線材總重量約為382.2g。
方案正面一覽，左側(cè)為AC輸入端，焊接有安規(guī) X 電容、共模電感、Y電容、整流橋、輸入端保險(xiǎn)絲、壓敏電阻，中間為功率變換區(qū)域，下方為PFC升壓電感，附近設(shè)有電解電容、薄膜電容、PFC整流管，中間金屬散熱片上安裝有PFC開(kāi)關(guān)管。右側(cè)附有LLC差模電感、諧振電感、輸出濾波電容，右下方焊接金屬散熱片為L(zhǎng)LC開(kāi)關(guān)管散熱，右上多芯線束插座即為 DC 輸出口。
PCB板背面一覽，初次級(jí)分界明顯。
方案?jìng)?cè)面特寫(xiě)，上面焊接有電源管理芯片與反饋光耦。
方案輸入端一覽。
方案輸出端一覽，焊接固態(tài)電容、濾波電容、LLC諧振電感、LLC差模電感。
輸入端保險(xiǎn)絲外套熱縮管絕緣。
壓敏電阻同樣外套熱縮管絕緣。
旁邊的藍(lán)色Y電容特寫(xiě)。
安規(guī)X2電容來(lái)自凱勵(lì)，規(guī)格為0.68μF。
共模電感特寫(xiě)，兩級(jí)設(shè)計(jì)，用于EMI濾波。
另一顆安規(guī)X2電容同樣來(lái)自CARLI凱勵(lì)，容量為0.22 µF。
旁邊的藍(lán)色Y電容特寫(xiě)。
整流橋特寫(xiě)。
整流輸出的濾波電容特寫(xiě)。
旁邊為抑制上電浪涌電流的NTC熱敏電阻。
電源主控芯片來(lái)自MPS芯源半導(dǎo)體，型號(hào)HR1275，這是一款集成了CrM/DCM的多模式PFC+LLC二合一控制器。該芯片可通過(guò) UART 接口進(jìn)行配置，根據(jù)需求調(diào)節(jié)參數(shù)，優(yōu)化電源設(shè)計(jì)。該芯片空載功耗低于 85mW，啟動(dòng)時(shí)采用高壓電流源，并可通過(guò)智能 X 電容器在交流掉電期間進(jìn)行放電。
在 PFC 控制方面，HR1275 從輕負(fù)載到滿負(fù)載均可保持高效率，同時(shí)具備智能谷值開(kāi)關(guān)技術(shù)和輸入電容電流補(bǔ)償功能，減少噪聲并提升系統(tǒng)效率。LLC 控制部分采用電流模式控制，支持精確的突發(fā)模式進(jìn)出控制，具備 600V 高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)能力，并具有自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間調(diào)整和電容模式保護(hù)。該芯片還具有過(guò)溫、過(guò)流和過(guò)功率保護(hù)，支持最高 500kHz 的工作頻率，適用于高效電源設(shè)計(jì)。
PFC升壓電感特寫(xiě)。
PFC開(kāi)關(guān)管絲印P10N60CAFJ，實(shí)際型號(hào)SVFP10N60CAFJ，來(lái)自Silan士蘭微電子，耐壓600V，采用TO-220FJ-3L封裝。使用螺絲固定在散熱金屬片上。
士蘭微SVFP10N60CAFJ詳細(xì)資料。
PFC整流管特寫(xiě)。
兩顆來(lái)自Everlight億光的817光耦，用于輸出反饋和待機(jī)控制。
變壓器特寫(xiě)。
輸出濾波電感特寫(xiě)。
LLC開(kāi)關(guān)管采用MBR3045CT，來(lái)自光寶，采用TO-220AB封裝，使用螺絲固定在散熱金屬片上。
LLC諧振電容特寫(xiě)。
高壓濾波電容特寫(xiě)，規(guī)格為120μF450V。
固態(tài)濾波電容特寫(xiě)，規(guī)格為16V470μF。
兩顆電解電容特寫(xiě)。
一顆電解電容特寫(xiě)，規(guī)格為2200μF16V。
另一顆規(guī)格同樣為2200μF16V。
電源管理芯片來(lái)自偉詮，型號(hào)WT7658P，用于輸出過(guò)壓欠壓保護(hù)，輸出過(guò)流保護(hù)及電源啟動(dòng)控制。
反饋光耦來(lái)自LITEON光寶，型號(hào)LTV-1009-TP1-G。
充電頭網(wǎng)總結(jié)
這款 PC 電源方案采用主流的 PFC+LLC 兩級(jí)架構(gòu)，核心由 MPS 芯源半導(dǎo)體 HR1275 二合一控制器驅(qū)動(dòng)，該芯片集成多模式 PFC 與 LLC 控制功能，支持 UART 接口參數(shù)配置，具備低空載功耗、500kHz 高工作頻率及過(guò)溫、過(guò)流等多重保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)全負(fù)載高效運(yùn)行。方案尺寸為 149.16×75.59×49.34mm，重量約 382.2g，PCB 板初次級(jí)分界清晰，左側(cè)為 AC 輸入?yún)^(qū)，中間為功率變換區(qū)，右側(cè)為 LLC 諧振變換及 DC 輸出區(qū)，關(guān)鍵器件均配備散熱與絕緣設(shè)計(jì)。
充電頭網(wǎng)通過(guò)解析了解到，輸入端采用凱勵(lì) 0.68μF/0.22μF 安規(guī) X2 電容、兩級(jí)共模電感、整流橋及 NTC 熱敏電阻，構(gòu)建 EMI 濾波與浪涌抑制電路，PFC 部分選用士蘭微 600V 耐壓 SVFP10N60CAFJ 開(kāi)關(guān)管與專用升壓電感，LLC 部分搭配光寶 MBR3045CT 開(kāi)關(guān)管及諧振元件；輸出端配備 120μF450V 高壓電容、16V470μF 固態(tài)電容等濾波器件，通過(guò)億光 817、光寶 LTV-1009-TP1-G 光耦實(shí)現(xiàn)反饋控制，偉詮 WT7658P 芯片提供輸出過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)。
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